Блоки питания

Виды блоков питания

Из среднестатистического блока питания выходит 38 проводов.

Модульные блоки питания

В последне время получают распространение модульные блоки питания с отсоединяемыми проводами. В обычных блоках питания число различных соединительных шнуров иногда слишком велико, но не все они используются. В результате некоторые провода бесхозно висят и мешают нормальной циркуляции воздушных потоков внутри корпуса. Кроме повышения гибкости установки под разные сценарии (скажем, если требуется большее число вилок Serial ATA и т.д.), модульный подход улучшает вентиляцию и расположение кабелей внутри корпуса, поскольку теперь не нужно думать, куда прикрепить болтающиеся и ненужные кабели.

Надписи на блоке питания

Overvoltage protection (OVP) - защита от перенагрузки блока по выходным напряжениям. Согласно документу ATX12V Power Supply Design Guide, наличие OVP обязательно. Срабатывает защита при 20-25 процентном превышении выходного напряжения на любом канале.

Undervoltage protection (UVP) - защита от проседания выходных напряжений. UVP также срабатывает после преодоления 20-25-процентного барьера. Недостаток напряжения влияет на работу жесткого диска, не давая ему раскрутиться.

Short circuit protection (SCP) - защита от возникновения короткого замыкания на выходе блока.

Overpower (overload) protecton (OPP) - защита от перегрузки по общей выходной мощности, снятой со всех разъемов.

Overcurrent protection (OCP) - защита от перегружки каждого отдельного выхода блока. Позволяет отключать блок питания, не подвергая опасности возникновения короткого замыкания.

Overtemperature protection (OTP) - защита от перегрева.

Dual core CPU support - поддержка многоядерных процессоров.

Industial class components - в блоке питания используются детали, способные работать в диапазоне от -45 до 105°C

Double transformer design - Указывает на наличие двух силовых трансформаторов (встречается в блоках большой мощности).

Мифы о маркировке блоков питания

Теоретически, энергия, доставляемая блоком питания, не может быть больше той, которую он потребляет. На самом деле это означает 100% КПД, недостижимый уровень производительности. Преобразование переменного 220 В-тока в постоянный с разными напряжениями приводит к определённым потерям энергии, которая выделяется в виде тепла внутри корпуса. То есть мощность, которую блок питания выдаёт, всегда меньше мощности, которую он потребляет из электрической сети.

Найдя отношение выходной и входной мощности, мы получим число от 0 до 1. Например, максимальная выработка 450 ватт, делённая на энергопотребление 550 ватт от сети, даёт значение 0,818. Это значение и является КПД или эффективностью блока питания. Часто это значение представляется в виде процентов, которое получается умножением упомянутого значения на 100 (81,8% в нашем случае).

Маркировка производителя на БП всегда отражает максимальную выходную мощность, выдаваемую устройством. Так 350-ваттный БП с КПД 70% должен потреблять от сети питания, максимум, 500 Ватт. Причём это должно случаться лишь тогда, когда устройства, запитываемые от блока питания, потребляют ровно 350 Ватт. Реальная эффективность БП не постоянна; она меняется вместе с количеством потребляемой в данный момент энергии. Документ "ATX12V Power Supply Design Guide" требует, чтобы БП обеспечивали минимальный КПД 65% при небольшой, 72% при нормальной и 70% при пиковой нагрузке. Есть и рекомендованный уровень КПД, который составляет до 75% для небольшой нагрузки, 80% - для нормальной и 77% - для пиковой. Термин "нагрузка" здесь нужно понимать как ток при указанном энергопотреблении системы, измеряемый в амперах.

Почему КПД столь важно?

По рекомендациям "Power Supply Design Guide" блок питания должен обладать эффективностью 77% при максимальной нагрузке. Это можно сформулировать проще: если экономишь на блоке питания, то потом будешь оплачивать большие счета за электричество. Кроме того, необходимо как-то избавляться от выделяющегося тепла, вследствие малой эффективности, что увеличивает затраты на охлаждение (и требует дополнительных затрат энергии) и добавляет шума от более быстрых вентиляторов. Если же рассеиваемое тепло не выводится из корпуса ПК, это плохо влияет на продолжительность работы блока питания и других компонентов, потому что срок жизни большинства деталей уменьшается с ростом температуры.

Давайте теперь посмотрим на проблему выбора блока питания с другой стороны. Опытные пользователи заинтересованы не столько в эффективности БП при низких нагрузках, сколько в его возможности обеспечить нормальное энергоснабжение. Но БП на 1 000 ватт, от которого компьютер потребляет лишь 200 ватт, пусть и вполне подойдёт, но пользователям придётся расплачиваться за его меньший КПД.

Правильные характеристики блоков питания

Общая мощность, которую должен выдавать блок питания, зависит от компонентов, входящих в конкретный компьютер. Если учесть, что каждый слот PCIe x16 потребляет максимум 75 ватт, а затем учесть наличие двух или четырёх видеокарт PCI Express, то, очевидно, система просто не заработает при большой нагрузке с 300-ваттным блоком питания. Несложно также представить, что high-end процессоры требуют больше энергии, чем бюджетные модели.

Многие не хотят вычислять реальное энергопотребление ПК, так как это требует довольно сложных расчётов. В этом случае подходящий блок питания нужно выбирать, учитывая худший расклад. Большинство компонентов ПК работает при напряжении в 12 В, поэтому можно считать, что весь компьютер работает от линии 12 В, и, исходя из этого, рассчитывать силу тока в блоке питания.

Блок питания лучше всего покупать уже после того, как вы точно рассчитаете энергопотребление ПК, - это надёжнее, чем доверяться не всегда правдивой маркировке производителей. Это можно сделать, суммировав энергопотребление всех компонентов. Процессор обычно потребляет от 35 до 130 ватт материнская плата с памятью - 25-50 ватт, для дисковых накопителей обычно нужно 15-20 Ватт на каждый, а видеокартам - 30-200 ватт в зависимости от чипа и конкретной карты. После этого нужно добавить ещё 30% как запас прочности. Если планируется добавление ещё каких-либо компонентов, следует увеличить бюджет мощности, не забывая при этом, что эффективность блока питания уменьшается с ростом нагрузки.

Сверхмощные блоки питания слишком дороги, а с учётом грядущих четырёхъядерных процессоров, чьё энергопотребление будет сильно меняться в зависимости от технологии энергосбережения (вроде SpeedStep и Cool'n'Quiet), которые также смогут включать/выключать отдельные ядра, мы рекомендуем покупку таких мощных блоков питания только при реальной необходимости.

Для производителей блоков питания главной целью должно являться не создание самых мощных моделей, а увеличение эффективности. Конечно, есть пользователи, кому действительно нужны 600-ваттные блоки питания, но их доля очень мала. В общем, если знать кое-что о блоках питания и уметь выполнять несложные подсчёты, то можно сэкономить деньги как при покупке, так и при дальнейшем использовании.

За что отвечает параметр hold-up time в блоках питания?

Hold-up time, (время удержания) - это промежуток времени после отключения питания (входное напряжение пропадает), в течение которого блок питания может удерживать выходное напряжение в заданных пределах. За это время в работу должен включиться источник бесперебойного питания, если, конечно, таковой присутствует.

Что за технология ECASO

ECASO (Enchanced Cooling After System Off) - технология, применяемая в блоках питания. Ее смысл сводится к тому, что вентилятор БП после отключения системы работает еще около 3 минут. Таким образом температура устройств в корпусе снижается до комнатной температуры гораздо быстрее, что теоритически должно сказаться на времени так называемой наработки на отказ. Особенно это относится к жестким дискам.

Во время прохождения POST компьютер перезагружается и так до бесконечности. Если отключить один из винчестеров, загрузка происходит нормально. Как работать с двумя винчестерами сразу? Такие симптомы почти в 100% случае свидетельствуют о недостаточной мощности блока питания, так как в момент прохождения POST система подключает и определяет винчестеры. Как вариант, попробовать подключить жесткий диск к другому информационному шлейфу.

Конструкция блоков питания для каждого форм-фактора корпуса различна. Например, в старых компьютерах стандарта AT включение и выключение питания производилось стандартным сетевым выключателем. Сейчас их покупают из остатков на складе в основном для старых компьютеров, но производство подобных устройств заморожено. Блоки питания для стандарта ATX могут включаться по команде с материнской платы. Это позволило сделать конструкцию более безопасной. Имейте в виду, что и АТХ бывают разные. Например, для версии АТХ 2.03 нужно использовать блоки питания с дополнительными разъемы питания, предназначенные для систем, в которых стоят процессоры с большим потреблением энергии типа Pentium 4. В этом случае блоки питания имеют маркировку Р4. В цепях питания подобных блоков питания присутствуют дополнительные помехоподавляющие элементы. Есть еще стандарт АТХ12V, по которому к БП добавляется еще один разъем, позволяющий использовать напряжение в 12 вольт вместо обычных 5 вольт. Иногда на блоках питания попадаются надписи типа "noise killer" (или "w/noise killer"). Это значит, что в блоках питания используется специальная технология борьбы с шумом. При температуре до +35 С вентилятор в таком блоке питания вращается с минимальной скоростью, и его практически не слышно. Если температура в корпусе достигает +50 С, то обороты вентилятора увеличиваются до максимальной величины и остаются такими до понижения температуры, что делает работу вентилятора более шумной.

Признаки, указывающие на качественный блок питания

1. Маркировка проводов (от 16AWG до 18AWG для питания жестких дисков и т.п., от 18AWG до 20AWG для флоппи-дисковода).
2. Большие и мощные силовые трансформаторы, отсутствие нераспаянных на плате фильтров и дросселей (их часто заменяют перемычками), мощные фирменные конденсаторы на высоковольтном каскаде (470 мкФ и выше) – можно подглядеть через щели корпуса блока. Для удешевления конструкции часто блок лишают переключателя напряжения 110/220 В. На современных БП переключатель – автоматический, о чем говорит надпись «110/220 Auto Switching Power Supply» или указание AC Input 115V и 230V.
3. Вес – мощный блок питания не может весить менее двух килограмм из-за наличия помехоподавляющих дросселей, которые имеют солидную массу.
4. Качественные вентиляторы известной фирмы-производителя (ADDA, Jamicon, Kamei, Evercool) или собственного производства (ThermalTake, Powerman, Zalman), желательно Ball Bearing. Желательно наличие проволочной защитной решетки вместо штампованой.
5. Указание на наклейке максимальной силы тока по каждому каналу, желательно наличие описания с указанием в спецификации прогнозируемой наработки на отказ (MTBF или MTTF > 100 тыс. часов), уровней защиты по напряжению (OVP/UVP <6%), по току (OCP 110-150%) и защиты от короткого замыкания.

Подборка блока питания

При покупке корпуса качество изготовления блока питания на месте оценить трудно. Ведь вскрывать БП вам никто не разрешит (если только вы не покупаете корпус, бывший в употреблении). Но это как раз тот самый случай, где можно смело ориентироваться на цену и изготовителя. Кстати, в корпусах от известных фирм могут быть установлены блоки питания от сторонних производителей, поэтому обратите внимание на наличие пломб, наклеек, штрих-кодов.

На блоках питания иногда встречаются надписи типа "noise killer" (или "w/noise killer"), что это означает? Это название специальной технологии. Работает данная система так: при температуре до +35 С вентилятор вращается с минимальной скоростью, и его практически не слышно. Когда температура возрастает до +50 С, обороты вентилятора увеличиваются до максимальной величины и не снижаются до понижения температуры.

Вопросы по блокам питания

Нужна ли кнопка выключения питания на блоках питания ATX?

Использовать выключатель блока питания бывает достаточно удобно для полного обесточивания материнской платы — не приходится выдергивать шнур из розетки. Если у вас такого выключателя нет, то оставляя компьютер на длительное время, желательно отключить его провода питания от ИБП или от розетки — известны случаи самопроизвольного включения компьютера с "левым" БП при резких скачках питающего напряжения.

Как лучше подключить монитор: к разъему блока питания или прямо в розетку?

Особой разницы нет. Способ подключения монитора никак не скажется на работе БП в любом из этих случаев. Правда, в хорошем блоке питания, между контактами сети ("папа") и монитора ("мама") устанавливают фильтр с ограничителями бросков напряжения, так что такое подключение монитора "здоровее".

Чем отличаются фирменные блоки питания от устройств неизвестных производителей?

Качеством исполнения. В это понятие входит и качество самих элементов, и продуманность схемы, и качество монтажа, и защита, и дополнительные функции (переключатель напряжения, регулятор скорости вращения кулера), и количество выходных разъемов, и еще очень многое. В общем и целом это сказывается на надежности БП и конечной системы. И на риске при аварии в БП или сети потерять не только его, но и кучу подсоединенных к нему устройств.

Что будет, если что-то произойдет с блоком питания?

В лучшем случае — его придется ремонтировать или менять. В худшем — рост всех или некоторых выходных напряжений и, как следствие, выгорание некоторых, а то и всех компонентов компьютера. Особенно высока подобная вероятность при использовании недостаточно мощных и безымянных блоков питания сомнительного происхождения.

Как проверить стабильность напряжения, выдаваемого БП?

Необходимо нагрузить блок питания (например, лампами для автомобильных фар или блоками достаточно мощных резисторов) и замерить напряжения тестером. Если напряжения в пределах нормы, а стрелка особо не скачет, то все должно быть нормально. Можно еще проверить пульсации осциллографом, если имеется такая возможность. Можно также задействовать функции системного мониторинга напряжений материнской платы, если таковой присутствует. В этом случае лучше запустить какой-нибудь краш-тест, нагружающий все без исключения устройства компьютера.

Как включить блок питания ATX без материнской платы?

Необходимо чем-нибудь (например, скрепкой) замкнуть зеленый и черный провода на разъеме блока питания (PS-ON и GND). Если надо будет отключить — разомкнуть эти контакты. Однако не рекомендуется включать блок питания без нагрузки!

Что делать, если блок питания выдает более низкое/высокое напряжение?

Если отклонения достаточно велики (более +15/–20 процентов от номинала), то желательно замерить это напряжение тестером. Если показания тестера и системы мониторинга ПК совпадают, то стоит заменить блок питания. Если есть заметные отклонения в нижнюю сторону, то это может свидетельствовать о перегрузке блока питания и выходе напряжений за допустимые рамки.

Почему производители классифицируют блок питания как неремонтопригодное изделие?

Да, это так, хотя на самом деле, блок питания — едва ли не самая ремонтопригодная часть компьютера. Другое дело, стоит ли оно того. Хотя бы по той причине, что в блоке питания наличествует высокое напряжение (и даже больше, чем 220 В). Остальные компоненты системного блока (кроме кабеля питания от БП и выключателя питания в корпусах AT) таких напряжений не содержат.

В чем может проявляться недостаточная мощность блоков питания?

В нестабильном включении (иногда включается, иногда — нет), немотивированных перезагрузках (особенно при большой загрузке компьютера), общей нестабильности работы, отказах винчестеров раскручиваться, постоянных зависаниях системы при загрузке.

Что делать, если сгорел блок питания?

Проверить все комплектующие компьютера с заведомо исправным блоком питания. Если они работают, то заменить сгоревший блок питания. Обратите внимание, что при сгоревшем блоке питания в первую очередь могут пострадать жесткий диск, материнская плата, процессор, память, CD-ROM. Наиболее устойчив к этой неприятности флоппи-дисковод.

Почему сгорел блок питания?

Причин может быть несколько. Возможны производственные дефекты (особенно на безымянных БП), скачки напряжения, перегрузка, выход других компонентов, приведший к сильной перегрузке или короткому замыканию, перегрев, отказ вентилятора, в том числе вызванный его засорением пылью.

Можно ли починить сгоревший блок питания?

В принципе, да. Целесообразно ли это? Вряд ли. Дело в том, что отремонтированный БП может легко выйти из строя, или просто не обеспечивать соответствие всем заводским характеристикам.

Что чаще всего выходит из строя в блоке питания?

Чаше все выходят из строя следующие компоненты (использую схему из файла, описанного в предыдущем вопросе)

• мощные транзисторы (особенно Q3, реже Q1, Q2);
• резисторы (особенно R3, реже R7, R8);
• диоды (D1, D2);
• варисторы (VD1, VD2);
• трансформатор T2;
• предохранитель F1;
• при отказе кулера выходят из строя катушки (особенно дроссели L1, L2);
• В первую очередь следует проверить предохранитель F1. Хотя он защищает только от КЗ, от скачков напряжения — недостаточно.

• Полезная информация для Вас и Вашего ПК